液壓及氣壓傳動(dòng)0(本)

1、 目的任務(wù)目的任務(wù): 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn): 掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的原理、特點(diǎn)和組成掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的原理、特點(diǎn)和組成了解液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用、發(fā)展了解液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用、發(fā)展液壓傳動(dòng)的原理、特點(diǎn)、組成和作用液壓傳動(dòng)的原理、特點(diǎn)、組成和作用 傳動(dòng)傳動(dòng)及其種類及其種類1. 關(guān)于關(guān)于傳動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng) 傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的方式。傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的方式。人類社會(huì)活動(dòng)中所用的各種機(jī)械裝備都是由動(dòng)人類社會(huì)活動(dòng)中所用的各種機(jī)械裝備都是由動(dòng)力傳動(dòng)與控制系統(tǒng)及其基礎(chǔ)件所組成。力傳動(dòng)與控制系統(tǒng)及其基礎(chǔ)件所組成。傳動(dòng)包括流體傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)等多傳動(dòng)包括流體傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)等多種方式，每一種傳

2、動(dòng)方式直接關(guān)系著主機(jī)的性種方式，每一種傳動(dòng)方式直接關(guān)系著主機(jī)的性能、水平、質(zhì)量及可靠性。能、水平、質(zhì)量及可靠性。 傳動(dòng)傳動(dòng)及其種類及其種類2. 傳動(dòng)傳動(dòng)的種類的種類機(jī)械傳動(dòng)包括帶、鏈、齒輪、蝸桿傳動(dòng)等類型機(jī)械傳動(dòng)包括帶、鏈、齒輪、蝸桿傳動(dòng)等類型電氣傳動(dòng)根據(jù)電機(jī)形式的不同，可分為直電氣傳動(dòng)根據(jù)電機(jī)形式的不同，可分為直流流直流電氣傳動(dòng)、交流直流電氣傳動(dòng)、交流直流電氣傳動(dòng)、交流直流電氣傳動(dòng)、交流直流直流交交流電氣傳動(dòng)等類型，變壓變頻（流電氣傳動(dòng)等類型，變壓變頻（VVVFVVVF）調(diào)速電氣傳動(dòng)。）調(diào)速電氣傳動(dòng)。 指以受壓流體作為指以受壓流體作為工作介質(zhì)，對(duì)能量進(jìn)行傳遞、控制和分配的技術(shù)，又稱流體工作介

3、質(zhì)，對(duì)能量進(jìn)行傳遞、控制和分配的技術(shù)，又稱流體傳動(dòng)及控制技術(shù)。流體傳動(dòng)按照工作介質(zhì)的不同，又分為液傳動(dòng)及控制技術(shù)。流體傳動(dòng)按照工作介質(zhì)的不同，又分為液體傳動(dòng)與氣體傳動(dòng)。體傳動(dòng)與氣體傳動(dòng)。Back 流體流體傳動(dòng)傳動(dòng) 以流體（液壓液或壓縮空氣）作為工作介質(zhì)對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式，相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來說，。 追根溯源，可從帕斯卡提出，英國制成世界上算起，了。 近代液壓與氣壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用，是在的事。近幾十年來，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及其對(duì)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的滲透，液壓與氣壓傳動(dòng)的，成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等必不可少的重要手段之一。 液壓與氣壓液壓與氣壓傳動(dòng)傳動(dòng)的

4、工作原理的工作原理u液壓系統(tǒng)以。u氣動(dòng)系統(tǒng)以。u兩種工作介質(zhì)的不同點(diǎn)：nu液壓與氣壓傳動(dòng)在、以及等諸方面卻極為相似。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓與氣壓液壓與氣壓傳動(dòng)傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn)u在同等的體積下，在同等的體積下，能比電氣裝置能比電氣裝置。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。（調(diào)速范圍可達(dá)（調(diào)速范圍可達(dá)20002000），），它它。，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)

5、方向易于進(jìn)行，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能起來使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能，也能方便地，也能方便地。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在堵轉(zhuǎn)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作而不會(huì)過熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無法辦狀態(tài)下工作而不會(huì)過熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無法辦到的。到的。u由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了、和和，液壓系統(tǒng)的，液壓系統(tǒng)的。比用機(jī)械傳動(dòng)比用機(jī)械傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)u液壓傳動(dòng)在工作過程中常有液壓傳動(dòng)在工

6、作過程中常有（摩擦損（摩擦損失、泄漏損失等），長距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。失、泄漏損失等），長距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。u液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)，它的，它的，因此它不宜在很高或很低的溫度條件，因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。下工作。u為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的因此它的，而且，而且。u液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)。液壓千斤頂是如何工作的液壓千斤頂是如何工作的 1油箱油箱 2吸油閥吸油閥 3壓油閥壓油閥4小缸小缸 5手柄手柄 6負(fù)載（重物）負(fù)載（重物）7大缸大缸 8截止閥（放油螺塞）截止閥（放油螺塞）當(dāng)向上提使內(nèi)的活塞上移時(shí)，小缸下腔因容積增大而

7、產(chǎn)生真空，油液從通過被吸入并充滿容積。當(dāng)按壓手柄使小缸活塞下移時(shí)，則剛被吸入的油液通過輸?shù)降南虑?，油液被壓縮，壓力立即升高，當(dāng)油液的壓力升高到能克服作用在大活塞上的負(fù)載（）所需的壓力值時(shí)，。此時(shí)是關(guān)閉的。為將重物從舉高的位置放下，系統(tǒng)中專門設(shè)置了（） 。 前圖所示的系統(tǒng)既不能對(duì)重物的上升速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也沒有防止壓力過高的安全措施，是一非常簡單的系統(tǒng)。 但就從這簡單的系統(tǒng)，可以得出有關(guān)液壓與氣壓傳動(dòng)的一些重要概念重要概念流體傳動(dòng)的幾個(gè)重要概念流體傳動(dòng)的幾個(gè)重要概念力比關(guān)系力比關(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系功率關(guān)系功率關(guān)系力比關(guān)系力比關(guān)系設(shè)大、小活塞的面積為設(shè)大、小活塞的面積為、，當(dāng)作用在大活塞上的負(fù)載和，

8、當(dāng)作用在大活塞上的負(fù)載和作用在小活塞上的作用力為作用在小活塞上的作用力為和和時(shí)，依帕斯卡原理，大、時(shí)，依帕斯卡原理，大、小活塞下腔以及連接導(dǎo)管構(gòu)成的密閉容積內(nèi)的油液具有相等小活塞下腔以及連接導(dǎo)管構(gòu)成的密閉容積內(nèi)的油液具有相等的壓力值，設(shè)為的壓力值，設(shè)為 ，如略活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，則有：，如略活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，則有：11222AFAFAGp液壓千斤頂?shù)脑硪簤呵Ы镯數(shù)脑砬懊娴墓娇勺儞Q為：前面的公式可變換為：1212AAFF 該式表明，當(dāng)該式表明，當(dāng)A2/ /A11 1時(shí)，作用在小活塞上一個(gè)時(shí)，作用在小活塞上一個(gè)F1，便可在大活塞上產(chǎn)生一個(gè)，便可在大活塞上產(chǎn)生一個(gè)F2以舉起負(fù)載（重物）。

9、以舉起負(fù)載（重物）。運(yùn)動(dòng)關(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系設(shè)大、小活塞移動(dòng)的速度為設(shè)大、小活塞移動(dòng)的速度為v2和和v1，則在不考慮泄，則在不考慮泄漏情況下穩(wěn)定工作時(shí)，有：漏情況下穩(wěn)定工作時(shí)，有：qAvAv221122112AqAAvv式中：式中： q q流量，定義為單位時(shí)間內(nèi)輸出（或輸入）的流體體積流量，定義為單位時(shí)間內(nèi)輸出（或輸入）的流體體積 活塞的運(yùn)動(dòng)速度和活塞的作用面積成反比 功率關(guān)系功率關(guān)系使大活塞上的負(fù)載上升所需的功率為：使大活塞上的負(fù)載上升所需的功率為：pqAqpAvFP2222式中，式中，p的單位為的單位為Pa，q的單位為的單位為m3/s，則，則P的單位為的單位為W液壓系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的就是就是稱為稱為

10、。和和是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，它們相當(dāng)于機(jī)械傳動(dòng)中的力和速度個(gè)參數(shù)，它們相當(dāng)于機(jī)械傳動(dòng)中的力和速度流體傳動(dòng)的流體傳動(dòng)的是以是以一個(gè)較為完善的液壓系統(tǒng)一個(gè)較為完善的液壓系統(tǒng) 機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作原理圖機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作原理圖11油箱油箱 22過濾器過濾器 3 3、1212、1414回油管回油管44液壓泵液壓泵 55彈簧彈簧 66鋼球鋼球 77溢流閥溢流閥88壓力支管壓力支管 99開停閥開停閥 1010壓力管壓力管1111開停手柄開停手柄 1313節(jié)流閥節(jié)流閥 1515換向閥換向閥1616換向閥手柄換向閥手柄 1717活塞活塞1818液壓缸液壓

11、缸 1919工作臺(tái)工作臺(tái) 液壓與氣壓液壓與氣壓傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和表示方法系統(tǒng)的組成和表示方法一、系統(tǒng)的組成一、系統(tǒng)的組成由機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作原理圖可知，液壓系統(tǒng)主要由以下由機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作原理圖可知，液壓系統(tǒng)主要由以下：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。上述三部分以外的其他元件。上述三部分以外的其他元件。、。把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或油液流動(dòng)方向進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或油液流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的元件。各種控制或

12、調(diào)節(jié)的元件。各種。傳遞能量的流體。傳遞能量的流體。二、系統(tǒng)的圖形符號(hào)表示二、系統(tǒng)的圖形符號(hào)表示機(jī)床工作臺(tái)液壓機(jī)床工作臺(tái)液壓11油箱子油箱子 22過濾器過濾器 33液壓泵液壓泵 44溢流閥溢流閥 55開開停閥停閥 66節(jié)流閥節(jié)流閥 77換向閥換向閥 88活塞活塞 99液壓缸液壓缸 1010工作臺(tái)工作臺(tái)圖圖0-2a0-2a所示的液壓系統(tǒng)圖是一種所示的液壓系統(tǒng)圖是一種，直觀性強(qiáng)，直觀性強(qiáng)，容易理解，但繪制起來比較麻煩，容易理解，但繪制起來比較麻煩，系統(tǒng)中元件數(shù)量多時(shí)更是如此。系統(tǒng)中元件數(shù)量多時(shí)更是如此。圖圖0-30-3所示是上述液壓系統(tǒng)用所示是上述液壓系統(tǒng)用。使。使用這些圖形符號(hào)可使液壓系統(tǒng)用這些圖形符號(hào)可使液壓系統(tǒng)，。我國制定的我國制定的“液壓與氣動(dòng)液壓與氣動(dòng)”圖形符號(hào)圖形符號(hào)（GB/T786.12001GB/T786.12001）可參見附錄）可參見附錄A A。 目標(biāo)目標(biāo)u 本課程探討液壓氣動(dòng)元件、回路及其系統(tǒng)的基本原理等，本課程探討液壓氣動(dòng)元件、回路及其系統(tǒng)的基本原理等，學(xué)習(xí)和掌握液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，形成液壓氣動(dòng)系學(xué)習(xí)和掌握液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，形成液壓氣動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)的初步能力。統(tǒng)開發(fā)的初步能力。u 主要學(xué)習(xí)：主要學(xué)習(xí)：液壓氣動(dòng)基本元件液壓氣動(dòng)基本元件液壓氣動(dòng)基本回路液壓氣動(dòng)基本回路液壓氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用與分析液壓氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用與分析液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算